به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ احسان عیشی متولد سال ۱۳۶۴ در شهر ارومیه است. خودش می‌گوید که تا دبیرستان خیلی دانش‌آموز درسخوانی بوده، ولی از دبیرستان به بعد به دلیل اینکه عاشق کتاب‌های علمی خارج درس شده بود، خیلی درس نمی‌خواند. مجموعه ۱۵ جلدی کتاب «به من بگو چرا» و مجلات و روزنامه‌هایی چون «دانستنی‌ها»، «اطلاعات جوانان» و مجله «دانشمند» محتوایی بود که در آن دوره به جای درس به شدت دنبال می‌کرد.

برای کنکور بدون اینکه چشم‌اندازی از رشته‌های دانشگاهی داشته باشد، رشته زراعت و اصلاح نباتات را انتخاب کرد و در دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل قبول شد. از آخرین سال کارشناسی بود که متوجه شد به این رشته علاقه دارد و می‌خواهد همین رشته را ادامه دهد.

در سال ۱۳۸۶ برای کارشناسی ارشد رشته «بوم‌شناسی کشاورزی» دانشگاه فردوسی در مشهد پذیرفته شد و جزء اولین ورودی این رشته برای کارشناسی ارشد در ایران بود. تحقیقاتش را کمابیش در این دوره شروع کرد و برای پایان‌نامه روی کشت مخلوط ارزن و سویا کار کرد. این نوع کشت مخلوط گاهی اوقات باعث بهره‌وری بیشتر از فضای کشاورزی می‌شود و به نوعی تولید را در سطح زمین برای تولید گیاهان بالا می‌برد.

جو آن زمان به گونه‌ای بود که همه دانشجویان ارشد دوست داشتند که دکتری هم ادامه دهند و از آنجا که کنکور دکتری سراسری نبود و خود دانشگاه از دانشجویانش مصاحبه و آزمون می‌گرفت، دکتری را نیز در همین دانشگاه در رشته فیزیولوژی گیاهان زراعی گذراند. در این دوره نیز به مدل‌سازی رشد گیاه علاقه‌مند شد و بخش بزرگی از تز دکتری‌اش را روی این موضوع تحقیق کرد. در حین دکتری توانست یک فرصت مطالعاتی ۶ ماهه به دست بیاورد. اوایل دوران دلارهای نفتی بود و شرایط دولت به گونه‌ای بود که می‌توانست دانشجویان را به فرصت مطالعاتی بفرستد. به دانشگاه بن آلمان رفت و دکتری و پست‌دکتری را در آنجا گذراند و روی مدل‌سازی رشد گیاهان کار کرد.

بعد از دومین دوره پست‌دکتری در دانشگاه گوتینگن آلمان در سال ۲۰۲۰ وارد مرکز تحقیقات «لایبنیتس» کشاورزی شد و هم‌اکنون یک سال است که به عنوان محقق ارشد و مدیر گروه «مدل‌سازی اکوسیستم‌های کشاورزی» فعالیت می‌کند.

گوگل اسکالر احسان عیشی

در ادامه مصاحبه ما را با این محقق موفق می‌خوانید:

در دوره دکتری روی چه زمینه‌ای کار تحقیقاتی انجام دادید؟

در دوره دکتری در دانشگاه فردوسی مشهد روی مدل‌سازی رشد گیاه تحقیق کردم. ابزارهایی وجود دارند که بدون آزمایش‌های مزرعه‌ای به ما نشان می‌دهند تاثیر مدیریت‌ها و اقلیم و تنش‌های مختلف روی تولید و عملکرد گیاهان چیست. استاد راهنمایم این ابزارها را معرفی کرد و من اولین مدل رشد گیاه موسیر را در ایران توسعه دادم. دلیل انتخاب موسیر این بود که اولا یک گیاه دارویی به شمار می‌رود و دوما گیاهی است که به اصطلاح اهلی نیست و در هر جایی رشد نمی‌کند. معمولا آن را در کوه‌ها و ارتفاعات پیدا می‌کنند.

در این پروژه، گیاه موسیر را در تاریخ‌های مختلف کاشتیم و خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه را در زمان‌های مخالف اندازه‌گیری کردیم. و در نهایت یک مدل نسبتا ساده را برای رشد آن توسعه دادیم.

البته در کنار تزم کارهای دیگری هم انجام می‌دادم و تمرکزم بیشتر روی یادگیری مدل‌سازی رشد با ابزارهای جدیدتر بود. در نهایت هم توانستم در کنار تزم یک مقاله هم منتشر کنم که جزو اولین مقالاتی بود که در مورد اثر اقلیم روی عملکرد گیاهان زراعی مثل گندم در مورد ایران در مجلات بین‌المللی به چاپ رسید.

نتیجه این تحقیق این بود که تاثیر تغییر اقلیم در ناحیه خراسان باعث کاهش ۱۵ تا ۳۰ درصدی عملکرد گندم در این منطقه می‌شود.

چه شد که برای دکتری به آلمان مهاجرت کردید؟ در آنجا روی چه زمینه‌ای کار کردید؟

من در حین دکتری‌ام در ایران برای دوره دکتری اپلای کردم و از دانشگاه واشنگتن در آمریکا پذیرش گرفتم. ولی اتفاقاتی افتاد که نتوانستم ویزا برای آمریکا بگیرم. از آنجا که از طرف دانشگاه بن آلمان هم پذیرش گرفته بودم، بلافاصله برای آلمان اقدام کردم. موضوع فرصت مطالعاتی‌ام این بود که ارزن نوتروفیت (به عنوان یک گیاه پربازده در شرایط کم‌آبی و تنش گرما) را در منطقه خراسان جایگزین ذرت کنیم. این منطقه را انتخاب کردم، چون فقط اطلاعات اقلیمی و آزمایشات مزرعه‌ای برای این ۲ گیاه در این منطقه در دسترسم بود.

ارزن نوتروفیت نوعی ارزن مرواریدی است که عملکرد بالایی دارد و در کنار آن نسبت به تنش خشکی و گرما بسیار مقاوم است. در مقابل ذرت گیاهی است که همه جا کشت می‌شود، ولی نسبت به تنش‌ها حساس‌تر است. در نتیجه از آنجا که گیاه تابستانه است و تابستان ایران گرم و خشک است، این گیاه نیاز به آبیاری دارد. ولی ارزن در مقابل نیاز به آب خیلی کمتری دارد.

وجه اشتراکی که باعث شد بین این ۲ یکی را انتخاب کنیم، این بود که ذرت و ارزن از نظر علوفه در یک کیفیت مشابه هستند و ما با مصرف آب کمتر می‌توانستیم تولید بیشتری برای علوفه داشته باشیم و به نوعی خودمان را با شرایط اقلیم سازگار کنیم.

همزمان با این پروژه روی مدیریت کود در آفریقا نیز تحقیق کردم. در این پروژه روی این موضوع کار کردم که با کاهش استفاده از کودهای شیمیایی، تا حدود زیادی کودهای طبیعی مثل کودهای دامی را جایگزین کنیم و ببینیم که آیا استفاده از کود مخلوط سازگاری خاک و محصول را در شرایط تغییر اقلیم تغییر می‌کند یا خیر. به طور کلی کودهای طبیعی باعث می‌شود که خصوصیات فیزیکی خاک بهتر شود و خاک آب بیشتری را در خود نگه دارد. در نتیجه در مدت طولانی آب کمتری از دست می‌دهد و با آب کمتر تولید بیشتر می‌شود.

نتیجه این پروژه‌ها چاپ ۲ مقاله در بهترین مجلات علمی کشاورزی بود.

به دلیل مقالات خوبی که در دوره دکتری به چاپ رساندم، دوباره یک دکتری دیگر در زمینه دیگر همراه با قراداد کاری را با همین استاد میزبانم در آلمان شروع کردم و این بار روی مدل‌سازی رشد گیاهان در مقیاس وسیع کار کردم که پژوهش بین رشته‌ای به شمار می‌آید و شروع آن از دهه ۵۰ میلادی استارت خورده است.

در این پژوهش ریاضی، کامپیوتر و کشاورزی به هم پیوند می‌خورند. به این شکل که فرآیندهای رشد گیاه را در کشاورزی شناسایی می‌کنیم و سپس آنها را به زبان ریاضی یا توابع درمی‌آوریم و با کمک کامپیوتر برنامه‌نویسی می‌کنیم و در واقع، مدل‌سازی می‌کنیم. با این کار، دیگر لازم نیست گیاهی را بکاریم؛ بلکه با کمک داده‌هایی چون آب و هوا، خاک، زمان کاشت و برداشت و میزان کود و آب و همچنین ویژگی‌های ژنتیکی گیاه، آن را شبیه‌سازی کنیم. به طور کلی این مدل‌ها را «فرآیند محور» می‌گویند و در آن فتوسنتز و نمو گیاه به طور کامل شبیه‌سازی می‌شود.

در دوره پست‌دکتری روی چه موضوعی کار کردید؟

از دوره دکتری به دلیل اینکه استادم به شدت فعال بود و شبکه وسیعی از دانشمندان در سرتاسر دنیا داشت، درگیر پروژه‌های خیلی بزرگی شدم. در پست‌دکتری اولم روی پروژه‌ای تحت عنوان «One World-No Hunger» کار کردم که تمرکز آن روی آفریقا بود و کار دقیق من این بود که نوآوری‌های کشاورزان آفریقا را شناسایی کنم و آن را به زبان ریاضی و سپس مدل درآورم. هدف این بود که در سیستم‌های کم‌بازده و با امکانات کم، نوآوری‌هایی را که کشاورز خودش ابداع کرده است، شناسایی و سپس به صورت مدل ریاضی توسعه دهیم و در نهایت پیش‌بینی کنیم که اگر کل کشور این نوآوری را به کار بگیرد، چه اتفاقی رخ می‌دهد.

در این صورت، خروجی‌های مدل ما ورودی مدل‌های اقتصادی می‌شد. مثلا اگر براساس سوبسید و سرمایه‌گذاری دولت، کشاورز به جای پنج کیلو ۲۰ کیلو کود استفاده کند، میزان محصول چقدر افزایش می‌یابد و سپس با کمک مدل‌های اقتصادی مشخص می‌شد که درآمد کشاورز چه میزان افزایش پیدا می‌کند. از مدل‌های اقتصادی استفاده ‌کردیم، چون افزایش میزان تولید محصول، اثرات بازخوردی دارد. مثلا اگر میزان تولید محصول کشاورزی پنج تن افزایش یابد، براساس بازار عرضه و تقاضا، قیمت محصول کاهش پیدا می‌کند. بنابراین، براساس مدل اقتصادی اثرات نهایی افزایش تولید محصول را پش‌بینی می‌کردیم تا جمع‌بندی کلی داشته باشیم.

برای پست‌دکتری دومم به دانشگاه گوتینگن رفتم تا روی یک پروژه جهانی در زمینه تنش خشکی کار کنم که سازمان ملل هم در آن دخیل بود. کار تیم ما این بود که یک سیستم پیش‌آگاهی توسعه دهیم که برای ۲۶ گیاه مختلف در سطح جهان مدل‌سازی و آن را با داده‌های سنجش از راه دور ترکیب کنیم تا پلتفرمی را طراحی کنیم که سیگنال‌های خشکی را بسنجد و آن را در اختیار سیاستگذاران و تصمیم‌گیران کشورها قرار دهد. در این صورت سیاستگذاران می‌توانند با تمرکز روی تامین غذا تصمیمات بهتری اتخاذ کنند.

این دوره سه سال طول کشید.

بعد از پایان دوره پست‌دکتری کجا رفتید؟

بعد از پایان دوره پست‌دکتری دوم به مرکز تحقیقات کشاورزی «لایبنیتس» وارد شدم و از سال ۲۰۲۰ به عنوان محقق ارشد و سپس از ۲۰۲۵ به عنوان مدیر گروه تحقیقاتی مدل‌سازی اکوسیستم‌ها مشغول به کار شدم.

ما استرس‌ها یا تنش‌هایی مثل تنش سرما، خشکی و گرما در زمین داریم که به طور همزمان یا به صورت پیوسته در طول زمان رخ می‌دهند. مثلا سال ۲۰۱۸، اکستریم تنش‌های همزمان را داشتیم. اول سال تنش سرما داشتیم و اواسط سال تنش‌های خشکی و گرما هم به آن اضافه شد. کار من دقیقا این است که مدل‌هایی بسازم که بتواند واکنش و فرآیند پیچیده گیاهان را در این تنش‌های همزمان یا پیوسته درک کند و سپس استراتژی‌های سازگاری با تنش‌ها را پیشنهاد بدهد و همچنین پیش‌بینی کنیم که در ۱۰۰ سال آینده در سناریوهای اقلیمی چه اتفاقی در مقیاس‌های مختلف جهانی، منطقه‌ای، کشوری و ناحیه‌ای رخ می‌دهد.

به دلیل اینکه در رشد و نمو گیاهان عوامل بسیاری دخیل هستند و محققان بسیاری از رشته‌های مختلف علوم محیطی و اقتصاد نیز مشارکت دارند. به عنوان مثال در این مرکز محققان زراعی در شرایط با متخصصین مدل‌سازی رشد و پژوهشگران سنجش از دور و اقتصاددانان روی مشکلات پیچیده سیستم‌های زراعی باهم همکاری می‌کنند.

تمرکز تحقیقات‌تان روی چه موضوعی است و در مورد یکی از مهم‌ترین دستاوردهای پژوهشی‌تان توضیح دهید.

تمرکز من در «فنولوژی» و تنش‌های همزمان محیطی است. فنولوژی دانش مطالعه رویدادهای چرخه زیستی جانوران و گیاهان دوره‌ای و چگونگی تاثیرپذیری آنها از تغییرات اقلیمی فصلی و طولانی مدت (در بازه چندین سال) است. در این زمینه تحقیق می‌کنیم که یک گیاه چه زمانی ساقه‌اش بلند می‌شود و چه زمانی گل می‌دهد. بنده در مطالعات زیادی در این مورد چه به عنوان مدیر تحقیق و چه به عنوان همکار پروژه، مشارکت داشته‌ام که در ژورنال‌های علی معتبر دنیا مانند Nature Food و یا Nature Plants ، Nature Reviews Earth & Environment و Nature Climate Change به چاپ رسیده است.

یکی از مسائلی که در تحقیقاتم به آن برخوردم این بود که نمی‌توانستم فنولوژی گندم را در طول زمان مدل‌سازی کنم. فنولوژی حاصل درجه حرارت، ساعات مورد نیاز برای قرار گرفتن جلوی نور خورشید و بهاره‌سازی (قرار دادن بذر یا گیاه در معرض سرما تا آماده‌ گل‌دهی در بهار شود) است. می‌دانستم زمانی که دمای هوا بالا می‌رود، گیاه خیلی زودتر به مرحله گل‌دهی می‌رسد، ولی نمی‌توانستم این موضوع را در مدل‌سازی بگنجانم. ایده‌ای که به ذهن‌مان رسید این بود که آیا خصوصیات ارقام گندمی که مورد کشت قرار گرفته هم در زمان گل‌دهی تاثیرگذار است؟

از این رو، ارقام گندم را از سال ۱۸۹۵ (که در بانک‌های بذر آلمان قرار گرفته بود) تا دهه ۲۰۰۰ در کنار هم کشت کردیم و متوجه شدیم که فرآیند اصلاح دانسته یا نادانسته زمان رسیدن گل‌دهی را کاهش داده است. یعنی زمان رسیدن به گل‌دهی در ارقام گندم قدیمی‌تر طولانی‌تر از ارقام گندم جدیدتر است. این فاکتور را که وارد مدل‌سازی کردیم، مشکل حل شد.

با این تحقیق به این نتیجه رسیدیم که نصف دلیل کم شدن دوره فنولوژی گیاهان تغییر ارقام (با اصلاح نباتات) آن است و نصف دیگر آن مربوط به تغییر اقلیم می‌شود.

به غیر از این، بین سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۵ به عنوان تنها ایرانی در پروژه AgMIP بخش گندم فعالیت می‌کنم. این پروژه‌ یک پروژه جهانی است که توسط ناسا و دانشگاه کلمبیا در آمریکا انجام می‌شود و در آن، مدل‌های مختلف را برای تغییر اقلیم با هم مقایسه می‌کنند. از این پروژه مطالعات بسیار ارزشمندی در مجلات معتبر جهان به چاپ رسیده است.

یکی از تحقیقاتم در این پروژه جهانی مربوط به غلظت پروتئین گندم می‌شود. غلظت پروتئین در دانه‌ گندم، یکی از عوامل مهم تعیین‌کننده‌ کیفیت گندم برای تغذیه‌ انسان است که اغلب در تلاش‌ها برای بهبود تولید محصولات کشاورزی نادیده گرفته می‌شود.

در یکی از این پژوهش‌های مشترک، از یک مجموعه‌ ۳۲ مدلی برای شبیه‌سازی عملکرد و کیفیت جهانی گندم در شرایط اقلیمی در حال تغییر استفاده و آن را به کار گرفتیم. نتایج نشان داد که مزایای بالقوه‌ افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن جو تا سال ۲۰۵۰ بر عملکرد دانه و پروتئین گندم احتمالاً به ‌وسیله‌ اثرات ناشی از افزایش دما و تغییرات بارندگی خنثی می‌شود، هر چند تفاوت‌های چشمگیری میان مناطق مختلف وجود دارد. در بیشتر مناطق کم‌بارش، انتظار می‌رود عملکرد دانه و پروتئین کمتر و ناپایدارتر باشد، زیرا دسترسی محدود به نیتروژن مانع از بهره‌برداری کامل از رشد تحریک ‌شده توسط افزایش دی‌اکسید کربن می‌شود.

معرفی ژنوتیپ‌هایی که با دمای بالاتر سازگارند و در عین حال تغییرات دی‌اکسید کربن و بارندگی را نیز در نظر گرفته می‌گیرند، می‌تواند عملکرد جهانی گندم را تا هفت درصد و عملکرد پروتئین را تا ۲ درصد افزایش دهد، اما با این حال غلظت پروتئین در دانه کاهش خواهد یافت.

در مورد مرکز تحقیقات کشاورزی لایبنیتس توضیح دهید. این مرکز دقیقا روی چه موضوعاتی تحقیق می‌کند؟

این مرکز به طور کلی روی «تنوع بخشیدن» به صنعت کشاورزی متمرکز است. هر چقدر سیستم کشاورزی یکپارچه‌تر باشد، به تنش‌های محیطی حساس‌تر می‌شود. از این رو، محققان روی کشت‌های مخلوط تحقیق می‌کنند. یا به طور مثال این مرکز وسط یک مزرعه گل می‌کارند تا حشرات را جمع کند تا به «کنترل زیستی» کمک کند. موضوع اصلی در این زمینه این است که کشاورزی تک محصول کارآیی لازم را ندارد، ولی از سوی دیگر زراعت و ماشین‌آلات کشاورزی هنوز با کشاورزی مخلوط سازگاری ندارد.

این مرکز همچنین روی استفاده از ربات‌ها در کشاورزی متمرکز است، زیرا به نظر می‌رسد که کشاورزی زودتر از صنایع دیگر در حال جذب این ربات‌هاست. به طور مثال در آلمان یک پروژه خیلی بزرگ به نام Phenorob وجود دارد که در آن از ربات‌ها برای تولید پایدارتر محصول استفاده می‌شود. چشم‌انداز این پروژه دگرگون‌سازی تولید محصولات زراعی از طریق بهینه‌سازی اصلاح نژاد گیاهان و مدیریت کشاورزی با بهره‌گیری از توسعه و به‌کارگیری فناوری‌های نوین است. در این پروژه با کمک یادگیری ماشین به ربات آموزش داده می‌شود که فرق میان محصول و علف هرز را متوجه شود و با کمک لیزر علف‌های هرز را از بین ببرد. در این صورت دیگر نیازی به استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی نیست و در نتیجه حشره‌ای نمی‌میرد و تنوع زیستی مزرعه حفظ می‌شود. به طور کلی، ما نیاز به خدمات اکوسیستمی داریم؛ به این معنا که اکوسیستم مزرعه را به هم نزنیم. ما باید خدمات اکوسیستم به مزرعه بدهیم تا محصول مورد نیازمان را از آن بگیریم. در نتیجه سیستم پایداری خود را از دست نمی‌دهد و نسبت به تنش‌ها حساس نمی‌شود.

با توجه به تجربیاتی که دارید، به نظرتان مشکل کشاورزی در ایران چیست؟

به نظر من مشکل صنعت کشاورزی در ایران جزیره‌ای بودن سازمان‌هایی است که در کشاورزی دخیل هستند. در ایران، جهاد کشاورزی ارتباط تنگاتنگی با سازمان آب یا حتی وزارت اقتصاد ندارد؛ در حالی که اینها کاملا به هم وابسته هستند و به نظرم تا زمانی که این سازمان‌ها تضاد منافع داشته باشند، مشکلی حل نمی‌شود.

از طرف دیگر یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در کشاورزی قانون ارث بود. زمانی که زمینی به ارث می‌رسد، تکه تکه می‌شد و مدیریت هر تکه به دست یک نفر می‌افتاد.

علاوه بر این، مکانیزاسیون در ایران با توجه به سایز کوچک زمین‌های کشاورزی مقروه به‌صرفه نیست. اگر دولت بابت مکانیزاسیون هزینه کند و کشاورزان را تجهیز کند، در صورتی که این سوبسید به هر دلیلی قطع شود، کشاورز توان ادامه کار را نخواهد داشت.

آیا پروژه تحقیقاتی در مورد ایران داشته‌اید؟

متاسفانه از آنجا که به دلایل امنیتی امکان دسترسی به داده‌های ایران فراهم نیست، نمی‌توانم زیاد روی سیستم‌های کشاورزی ایران تحقیق کنم. اما باید بگویم که افزایش جمعیت و بحران شدید آب، فشار فزاینده‌ای را بر سامانه‌های زراعی ایران وارد کرده است تا تولید محصولات کشاورزی را برای پاسخ به تقاضای رو به‌ رشد غذا افزایش دهند. علاوه بر این، درباره سهم جداگانه روندها و نوسانات مربوط به سطح برداشت‌ شده و عملکرد در تولید محصولات، به‌ویژه در مناطق به‌ شدت مستعد خشکسالی مانند ایران، آگاهی اندکی وجود دارد.

در یکی از معدود مطالعاتی که در زمینه تولید کشاورزی در ایران داشته‌ام، اولا اهمیت سطح برداشت‌ شده و عملکرد را در روندها و نوسانات تولید محصولات برای ۱۲ محصول یک ساله مهم، در شرایط دیم و آبی، برآورد کردیم و دوما بررسی کردیم که نوسان در سطح سالانه محصولات تا چه حد توسط پویایی خشکسالی توضیح داده می‌شود.

برای این منظور، از داده‌های سنجش‌ از دور مربوط به پوشش زمین و محصولات تبخیر و تعرق (evapotranspiration) که بر پایه سنجنده MODIS (طیف‌سنج تصویربردار با وضوح متوسط) تهیه شده‌اند، استفاده کرده‌ایم تا گستره زمین‌های زراعی و شدت خشکسالی را در کنار داده‌های پیمایشیِ خاصِ هر محصول، برای دوره‌ زمانی ۲۰۰۱ تا ۲۰۱۶ در ایران، اندازه‌گیری کنیم. شدت تنش خشکی با استفاده از نسبت سالانه تبخیر و تعرق واقعی به تبخیر و تعرق بالقوه برآورد شد.

نتایج نشان داد که روندهای تولید در محصولات خاص، عمدتاً توسط روندهای سطح برداشت ‌شده توضیح داده می‌شوند. علاوه بر این، نوسانات در سطح برداشت ‌شده سهم بسیار بیشتری در نوسانات تولید محصولات داشتند تا نوسانات در عملکرد محصولات، به‌ویژه در شرایط دیم (در هفت مورد از ۹ محصول مورد بررسی). در مقابل، در مورد محصولاتی که یارانه‌های سنگینی دریافت می‌کنند مانند گندم، نوسانات تولید عمدتاً از نوسانات عملکرد ناشی می‌شد.

همچنین مشخص شد که نوسانات در سطح سالانه زمین‌های زراعی تا حد زیادی با پدیده خشکسالی مرتبط است، به‌ویژه در مناطق خشک‌تر جنوب کشور. این یافته‌ها بر اهمیت مدیریت مؤثر و پیش‌دستانه خشکسالی برای تثبیت سطح زیرکشت و عملکرد محصولات به منظور تأمین پایدار غذای کافی در ایران تأکید دارد.

به نظر شما چرا در ایران رشته‌های کشاورزی با استقبال بسیار کمی از سوی دانشجویان مواجه است؟

متاسفانه در ایران، هر کسی که حوصله درس خواندن دارد، رشته پزشکی را می‌زند و هر کسی که حوصله درس خواندن ندارد، به رشته کشاورزی رو می‌آورد. به طور کلی، کشاورزی کلاسیک دیگر خریداری ندارد و لازم است دانشجو تحقیقات میان‌رشته‌ای انجام دهد تا بتواند مشکلی را در این زمینه حل کند. این در حالی است که معمولا دانشجویان کشاورزی در ریاضی ضعیفند و به سختی می‌توانند در برخی زمینه‌ها مثل مدل‌سازی وارد شوند.

وضعیت این رشته‌ها در کشور آلمان چگونه است؟ و دانشگاه‌های آلمان یا دولت این کشور برای جلب دانشجویان به این رشته چه کار می‌کنند؟

مانند اکثر رشته‌های مربوط به بیولوژی رشته کشاورزی در دانشگاه‌های مختلف آلمان با کاهش ورودی دانشجویان مواجه است که بیشتر به دلایل مربوط به رشد جمعیت جوان مربوط است، اما ورود افراد بااستعداد از کشورهای دیگر به آلمان همچنان دانشکده‌های کشاورزی را پررونق نگه داشته است. مهم‌ترین جذابیت دانشگاه‌های آلمان تحصیل تمام رایگان نه‌ تنها برای شهروندان، بلکه برای تمام افراد مقیم این کشور است.

چقدر از هوش مصنوعی در تحقیقات‌تان استفاده می‌کنید و برای چه کاری؟ این فناوری چه مزیت‌ها و معایبی برای شما دارد؟

من در بسیاری از کارهای تحقیقاتی‌ام از هوش مصنوعی استفاده می‌کنم. هوش مصنوعی در تحقیقات کشاورزی با تحلیل داده‌های اقلیمی، خاک و محصولات، به افزایش دقت، بهره‌وری و کاهش مصرف منابع کمک می‌کند و امکان پیش‌بینی آفات، بهبود اصلاح نژاد گیاهان و مدیریت دقیق‌تر مزارع را فراهم می‌سازد. با این حال، هزینه‌های بالا، نیاز به داده‌های گسترده و تخصص فنی، خطر وابستگی بیش از حد به فناوری و چالش‌های مربوط به حریم خصوصی و امنیت داده‌ها از مهم‌ترین معایب آن به شمار می‌روند.

از هوش مصنوعی به طور اختصاصی برای دسته‌بندی، آنالیز و فهم داده‌های بسیار بزرگ استفاده می‌کنیم. از این داده‌های طبقه‌بندی شده به‌خصوص مربوط به سنجش از دور برای پیش‌بینی عملکرد در جاهایی استفاده می‌کنیم که هیچ داده‌ای نداریم. مثلا تصور کنید که می‌خواهیم تاثیر تنش خشکی را روی میزان محصولات کشاورزی در آفریقا پیش‌بینی کنیم و هیچ داده‌ای هم از آفریقا نداریم. از داده‌های سنجش از راه دور استفاده می‌کنیم و با کمک ابزار یادگیری ماشینی یا یادگیری عمیق داده‌ها را پردازش می‌کنیم تا عملکرد و میزان رشد گیاهان را پیش‌بینی کند. و سپس داده‌های خروجی را با داده‌های واقعی تولید محصول که به طور محدود در دسترس است، مقایسه می‌کنیم.

البته این روش معایبی دارد؛ اینکه این مدل‌ها، مدل‌های جعبه سیاه هستند. به این معنا که ما نمی‌دانیم چه فرآیندهایی داخل آن رخ می‌دهد. یعنی علت و معلول و به طور کلی فرآیندها را متوجه نمی‌شویم. برای دانستن این فرآیند به روشی روی آورده‌ام که Explaining AI نام دارد. در این روش، برخی روابط علت و معلولی مربوط به فرآیند استخراج می‌شوند تا پارامترها و میزان تاثیرگذاری عوامل رشد گیاه مشخص شود.

از نظر شما یک مزرعه کشاورزی ایده‌آل که بتواند با کمترین امکانات، بیشترین تولید را داشته باشد، چگونه است و از چه فناوری‌هایی بهره می‌برد؟

در کشاورزی بحثی تحت عنوان «کشاورزی دقیق» داریم که تحت عنوان «کشاورزی پایدار» یا «اقلیم‌ هوشمند» از آن یاد شده است. ملزومات این نوع کشاورزی شناسایی روابط بین محیط و گیاه و همچنین حسگرهایی هستند که یا داخل مزرعه کار گذاشته می‌شوند یا پایش بالای مزرعه. منظور از بالای مزرعه داده‌هایی است که از ماهواره‌ها یا پهپادها به دست می‌آید.

این داده‌ها به شدت کاربرد دارند. به طور مثال، در آمریکای جنوبی کشاورزان برای بررسی فرآیند رشد محصول درخت کاکائو با گوشی‌شان از برگ آن عکس می‌گیرند و آن را برای محققان مرکز تحقیقاتی ما می‌فرستد. محققان با کمک داده‌های پایگاه داده و یادگیری ماشینی، وضعیت برگ یا محصول را تخمین می‌زنند و با این کار رابطه‌ای بین شرایط آب و هوا و میزان آب را شناسایی می‌کنند و آن را به صورت الگوریتم یا الگو درمی‌آورند و آن را توسعه می‌دهند.

آینده دنیای کشاورزی را براساس تجربیات و تحقیقاتی که دارید، چطور ترسیم می‌کنید؟

من آینده‌ای را تصور می‌کنم که در آن هولدینگ‌ها و شرکت‌های بزرگ کشاورزی را به دست خواهند گرفت. به این شکل که زمین‌ها را از کشاورزان اجاره خواهند کرد و مدیریت یکپارچه را در این صنعت اعمال خواهند کرد.

هم‌اکنون اتحادیه اروپا برای تشویق کشاورزان به کشاورزی مدرن به آنهایی که از دستورالعمل‌های آن پیروی می‌کنند، سوبسید می‌دهد. با توجه به تغییرات اقلیمی که در حال رخ دادن در جهان است، همه دولت‌ها باید به این مهم روی بیاورند. زیرا کشاورزی مسئول ۱۸ تا ۱۹ درصد انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان است. در نتیجه به نظرم در آینده سیستم کشاورزی یکپارچه خواهد شد و هوش مصنوعی به ما کمک خواهد کرد که آن را مدیریت کنیم.

به نظرم در آینده رژیم غذایی مردم جهان نیز تغییر خواهد کرد. به این شکل که هم غذای کمتری مصرف خواهند کرد و هم به سمت غذاهای مصنوعی مثل گوشت مصنوعی و حتی منابع غذایی جدید مثل حشرات پیش خواهند رفت. مطالعات نشان می‌دهد که تولیدکنندگان دام‌ها به ویژه گاو و گوسفند بخش بزرگی از انتشار گازهای گلخانه‌ای را به عهده دارند.

زمانی که وارد دانشگاه آلمان شدید، چه تفاوتی بین سیستم آموزش عالی ایران و آنجا توجه شما را بیشتر از همه جلب کرد؟

اول از همه رابطه بین استاد و دانشجو بود که همانند ایران رابطه رئیس و مرئوسی نبود، بلکه رابطه همکاری بود. تجربه من این بود که استادم برای من به اندازه یک همکار ارزش قائل بود و به جای دستور دادن با من همکاری می‌کرد. این رابطه کاملا مشخص بود و چارچوب داشت. همچنین همیشه در همه پروژه‌ها یک پلن بی وجود دارد که برای مواقعی است که پروژه به نتیجه نمی‌رسد.

به طور کلی، پروژه‌ها در آلمان یک هدف بزرگی را دنبال می‌کنند و در نهایت می‌خواهند به یک سوال عمومی که بی‌جواب مانده است، پاسخ دهد؛ نه اینکه فقط یک تحقیقی انجام شود و از آن مقاله‌ای دربیاید.

به غیر از موردی که گفتید، پروژه‌های تحقیقاتی در آلمان چه تفاوتی با ایران دارند؟

مساله دیگر بدنه‌های تخصیص بودجه برای تحقیقات است. در ایران فقط یک بودجه از سوی دولت تعیین می‌شود که همه محققان برای گرفتن آن رقابت می‌کنند، ولی در آلمان بدنه‌های مختلفی مثل وزرات آموزش عالی، وزارت توسعه و همچنین محیط زیست و تغییر اقلیم هستند که براساس نیازها و چالش‌ها و مشکلاتی که دارند، بودجه‌هایی را برای تحقیقات در نظر می‌گیرند. بعضی از این سازمان‌ها تحقیق علوم پایه می‌خواهند، برخی تحقیقات پزشکی می‌خواهند و برخی نیز ابزار نیاز دارند. مثلا فرانهوفر یکی از بدنه‌های بودجه‌گذاری است که فقط تحقیقات کاربردی را پشتیبانی می‌کند و به تحقیقات نظری بودجه اختصاص نمی‌دهد.

به نظر شما برای اینکه دانشگاه و صنعت در ایران بتوانند ارتباط قوی‌تری با هم برقرار کنند، چه راهکاری لازم است؟

باید از الگوهای کشورهای مختلف که به نتیجه مطلوبی رسیده‌اند بهره ببرد. آلمان یکی از موفق‌ترین آنهاست. در این کشور دولت فدرال سه سطح مختلف برای تحقیق دارد. سطح یک آن موسسه ماکس پلانک است که فقط تحقیقات نظری مثل فیزیک یا زیست‌شناسی نظری انجام می‌دهد.

موسسه لایبنیتس در سطح دوم قرار دارد که هم تحقیقات نظری و هم کاربردی انجام می‌دهد. و در آخر موسسه فرانهوفر است که فقط پژوهش کاربردی انجام می‌دهد. پژوهش‌ها با کمک این زنجیره به هم متصل می‌شوند.

در صورتی که ما در ایران چنین چیزی را نداریم. مراکز تحقیقات کشاورزی در ایران وجود دارند، دانشگاه‌ها یا مراکز تحقیقات نظری هم وجود دارند، ولی مرکزی وجود ندارد که این ۲ را به هم پیوند بدهد یا زبان تخصص را به زبان عام و قابل فهم برای سیاستمدار تبدیل کند. این مسائل ورای فسادهای علمی است که در ایران وجود دارد.

منظورتان از فسادهای علمی چیست؟

مسأله فساد در بخش پژوهش از قصه‌های پرغصه عرصه تولید علم در ایران است. تحقیقات به‌خصوص در بخش نظری و تولید دانش واقعی نیاز به سرمایه‌گذاری دارد. وقتی بودجه اندکی در این بخش وجود دارد و دانشجویان فراوان تحصیلات تکمیلی هر سال در دانشگاه پذیرفته می‌شود، تولید داده باکیفیت دیگر اهمیت خود را از دست می‌دهد و اگر سری به خیابان انقلاب و بازار مکاره مقاله و پایان‌نامه نویسی بزنید دیگر حرفی برای گفتن باقی نمی‌ماند.

از سوی دیگر از آنجا که در ایران مبنا روی اعتمادسازی است نه شایسته‌سالاری، خیلی سخت پیش می‌آید که دیالوگ بین متخصص و سیاستگذار شکل بگیرد. به غیر از این، همه سازمان‌ها و متخصصان و سیاستگذاران یک حرف مشترک با هم ندارند و هر کس حرف خودش را می‌زند.

معمولا در اوقات فراغت به چه کارهایی می‌پردازید؟ آیا کتاب می‌خوانید و فیلم تماشا می‌کنید؟ چه کتاب‌ها و فیلم‌هایی را به ما پیشنهاد می‌کنید؟

معمولا ورزش می‌کنم؛ دویدن، قایق سواری و دوچرخه سواری. از طرف دیگر به خواندن خلاصه کتاب هم علاقه زیادی دارم. اپلیکیشن‌هایی مانند Blinkist وجود دارند که کتاب‌های غیرداستانی را براساس موضوعات مورد علاقه شما فهرست می‌کند و به شما این امکان را می‌دهد که چکیده‌ای از مهم‌ترین مطالب آنها را در عرض ۱۵دقیقه یا پنج صفحه بخوانید یا گوش کنید و بر دانش خود در زمینه‌های مختلف بیفزایید.

بهترین کتابی که می‌توانم پیشنهاد کنم و اخیرا مطالعه کردن، کتاب «مرگ تخصص»، اثر تام نیکولز، است که در آن توضیح می‌دهد پیوند بین مردم و متخصصان قطع شده است و متخصصان در یک موضوع خاص غرق شده‌اند که به تدریج پیچیده و پیچیده‌تر می‌شود و به جایی رسیده است که دیگر نمی‌توانند آن را تفسیر کنند. این در حالی است که مردم عادی از طریق ابزارهایی مانند گوگل به اطلاعاتی دسترسی پیدا کرده‌اند و با همین اطلاعات کم و سطحی تصور می‌کنند که متخصص شده‌اند.

چه توصیه‌ای به جوانان ایرانی دارید که در شرایط کنونی بتوانند در رسیدن به اهداف خود موفق باشند؟

بزرگ‌ترین توصیه‌ای که می‌توانم در این شرایط سخت اقتصادی به جوانان بکنم تلاش برای حفظ تمرکز روی اهداف واقع‌بینانه است. هیچ‌گاه از یادگیری و پشتکار دست نکشند و با ایمان به توانایی‌های خود، محدودیت‌های محیطی را به فرصت تبدیل کنند. تمرکز بر مهارت‌های نو، زبان انگلیسی، کار گروهی و روحیه تحقیق‌محور، می‌تواند درهای زیادی را به رویشان باز کند و مهم‌تر از همه، ارتباط با جامعه علمی جهانی و حفظ هویت و ارزش‌های ایرانی.

چند وقت پیش مجله نیچر مقاله‌ای را منتشر کرده بود که در آن از بحران سلامت محققان و دانشجویان دوره دکتری پرده برداشت. دانشگاه شما برای رفع این بحران‌ها چه راهکارهایی دارد؟

هر محقق مهاجری مثل من هر روز این چالش را دارد که باید خودش را ثابت کند و نشان دهد که من لیاقت اینجایی که هستم را دارم. به همین دلیل همیشه یک تصویر ایده‌آلی از خودش نشان می‌دهد که باعث می‌شود فشار مضاعفی را تحمل کند.

این این تصویر ایده‌الی که می‌گویید درونی است یا فضای تحقیقاتی خارج از کشور از شما می‌خواهد؟

هر دو. اجازه ندارند مستقیم از ما بخواهند که صدمان را برای کار بگذاریم، اما چیزی به اسم «ریزپرخاشگری» یا «توهین پنهان و ظریف» داریم که منظور نوعی رفتار، گفتار یا کنش غیرمستقیم، ظریف یا ناخودآگاه است که نسبت به اعضای گروه‌هایی مثل اقلیت‌های نژادی، جنسیتی، قومی یا دینی حالت توهین‌آمیز، تحقیرکننده یا تبعیض‌آمیز دارد. بعضا همکارانی داریم که این فشار را به ما محققان مهاجر وارد می‌کنند.

مثلا چند وقت پیش پروژه جدیدی گرفته بودم که بودجه نیم میلیون یورویی داشت و می‌خواستم دانشجو بگیرم. این پروژه نیازمند یک سری امکانات از موسسه بود. هر چقدر که به مدیر بخش تسهیلات ایمیل می‌زدم یا تماس می‌گرفتم، جوابم را نمی‌داد. در صورتی که جواب همکارانم که اهل آلمان هستند را خیلی سریع داد و امکانات مورد نیازشان را در اختیارشان قرار داد. این کار غیرقانونی نیست، ولی تبعیض است.

روند توسعه علم را در ایران به چه صورت می‌بینید و فکر می‌کنید که ایران در چه رده‌ای در جهان قرار می‌گیرد؟

به نظرم روند توسعه علم در ایران بیش از حد بر کمیت متمرکز بوده و از جنبه‌ کیفیت و اثرگذاری فاصله گرفته است. تولید مقاله به بالاترین هدف تبدیل شده، در حالی‌ که ارتباط میان سیاست‌گذاران و محققان ضعیف شده و پژوهش کمتر در خدمت حل مسائل واقعی کشور قرار می‌گیرد. اگر این فاصله پر نشود و جامعه‌ علمی در تصمیم‌سازی‌ها نقش مؤثرتری نیابد، علم در ایران بیشتر به تولید آمار محدود می‌ماند تا تولید راه‌حل.

آیا به نظر شما ایران هم می‌تواند به حکمرانی در علم دست پیدا کند؟ برای این کار باید چه کار کرد؟

به‌ نظر من، حکمرانی علمی در ایران زمانی معنا پیدا می‌کند که علم از حالت جزیره‌ای خارج شود و در پیوند واقعی با اقتصاد، سیاست و جامعه قرار گیرد. علم نمی‌تواند جدا از واقعیت‌های کشور رشد کند! هر زمان که در شاخص‌های اقتصادی و اجتماعی پیشرفت پایدار ایجاد شود، بستر حکمرانی علمی هم فراهم می‌شود. بنابراین برنامه‌ریزی علمی باید متناسب با شرایط واقعی کشور و نیازهای مردم باشد، نه صرفاً بر پایه تولید مقاله یا رتبه‌بندی‌های بین‌المللی.

به نظر شما آیا واقعا تحریم علمی وجود دارد؟

بله، به‌ نظر من تحریم علمی به‌ صورت غیرمستقیم وجود دارد. شاید مثل تحریم‌های اقتصادی رسمی نباشد، اما در عمل پژوهشگران ایرانی با محدودیت‌هایی جدی روبه‌رو هستند؛ از جمله دشواری در دسترسی به پایگاه‌های داده، تجهیزات آزمایشگاهی و نرم‌افزارهای تخصصی، یا رد مقالات در برخی مجلات صرفاً به‌ دلیل وابستگی سازمانی. حتی در همکاری‌های بین‌المللی هم گاهی ملاحظات سیاسی مانع از مشارکت برابر می‌شود.

این نوع تحریم‌ها رشد علم را کند می‌کند و انگیزه‌ پژوهشگران را تحت تأثیر قرار می‌دهد، هرچند بسیاری از محققان ایرانی با وجود این موانع همچنان تلاش می‌کنند در سطح جهانی دیده شوند.

آیا ازدواج کرده‌اید؟ فرزند دارید؟ معمولا ذهن محققان آنقدر درگیر پژوهش و حل مساله است که این وضعیت را با خود به خانه می‌برند و این موضوع می‌تواند به خانواده لطمه وارد کند. به نظر شما راهکار این موضوع چیست؟

بله ازدواج کرده‌ام، ولی فرزندی ندارم. همسرم هم محقق حوزه ژنتیک گیاهی است و در این زمینه با هم همکاری داریم و همدیگر را درک می‌کنیم. به نظرم مهم‌ترین راه این است که مرز بین کار و زندگی شخصی را آگاهانه حفظ کنیم. مثلاً من و همسرم سعی می‌کنیم بعد از ساعت مشخصی درباره‌ پژوهش صحبت نکنیم و به ذهن‌مان استراحت دهیم. گاهی هم با فعالیت‌های ساده مثل پیاده‌روی یا آشپزی مشترک از فضای فکری پژوهش فاصله می‌گیریم. در واقع باید یاد بگیریم همان‌قدر که برای تحقیق زمان می‌گذاریم، برای رابطه‌مان هم وقت بگذاریم.

انتهای پیام/